セオドア・ホールは、1925年にニューヨーク市クイーンズ区のファー・ロッカウェイ地区（Far Rockaway）のユダヤ系家庭に、セオドア・アルヴィン・ホルツバーグ（Theodore Alvin Holtzberg）の名で生まれた。生後間もなく、家族はマンハッタン北部ハーレムのワシントン・ハイツに引っ越している。彼の父はユダヤ人であることから大恐慌の際に仕事を探すことに苦労したため、反ユダヤ感情を避けるために家族の苗字をホルツバーグからホールへと変更している。セオドア・ホールは飛び級でハーバード大学へ進学し、18歳で大学を卒業すると、1944年には19歳でマンハッタン計画に抜擢された。研究の拠点であったロスアラモス国立研究所では最年少の物理学者であったという。しかし1944年秋に休暇で故郷に戻った際、ホールはニューヨークのソ連総領事館に行き、ソ連政府に原爆に関する情報を渡すことを申し出ている。彼の死後、妻のジョーンは、ホールはロスアラモスで働き始めた最初の時期に、核兵器を独占する軍国化したアメリカ合衆国が台頭する可能性に対して強い反感を持つようになったと語っている。ホール自身は知らなかったが、ロスアラモスで同僚だったクラウス・フックスほか科学者多数がソ連のスパイとして活動していた。スパイとして活動していた人々の全貌は現在でも分からず、彼らも互いがスパイであるかどうか知らなかったとみられる。ハーバードでホールのルームメイトだったサヴィル・サックス（Saville Sax, 1924年 – 1980年）、およびロナ・コーエン（Lona Cohen, 1913年 – 1992年）が情報の運び役となった。彼のもたらした情報は、他の科学者がもたらした情報を検証する独立した情報源としても使われた。ハーバードでホールの学友だったサヴィル・サックスは、共産主義への共感を持った人物であった。ホールは彼の助力を得て一緒にニューヨークを訪れ、身元を調査された末にソ連外交官との面談の席を設けられた。ホールはこの席で「ファットマン」形原爆の詳細なスケッチを見せ、この情報はモスクワのNKVDへ、ワンタイムパッドを用いた暗号で送信された。ホールのコードネームは、19歳という若さであったことから、スラヴ語派で「若い」を意味する語根の「MLAD」となった。ホールは、戦後ロスアラモスを離れてシカゴ大学に行き、生物学の研究に転向した。ここで彼はX線による微量分析の重要な技術の先駆者となった。1962年にはケンブリッジ大学で働くために渡英した。彼はストックホルム平和誓約運動（Stockholm Peace Pledge）の署名集めの活動も行っている。1999年11月1日、ホールはイギリスのケンブリッジで死去した。彼は晩年はパーキンソン病を患っていたが、死因は腎臓がんであった。
漢学者で銀行家である尾高次郎の三男として生まれる。父方の祖父の尾高新五郎惇忠は殖産家であり、民営富岡製糸場所長を務めた。母方の祖父は実業家で子爵の渋沢栄一。伯母の尾高ゆうは富岡製糸場伝習工女第一号として著名。兄には郷土教育家の尾高豊作、大川平三郎の養子となった製紙実業家の大川鉄雄、弟には早世した美術研究者の尾高鮮之助、社会学者の尾高邦雄と指揮者の尾高尚忠がいる。娘は久留都茂子（元・東京女学館短期大学学長）。1916年に東京高等師範学校附属中学校（現・筑波大学附属中学校・高等学校）を卒業した後、第一高等学校 (旧制) 、東京帝国大学法学部卒業。初め外交官を志すも、親の反対により諦め、京都帝国大学文学部に進学し、文学部卒業後は大学院で哲学を研究する。京都帝国大学では西田幾多郎、米内庄太郎に師事した。1927年、兄・豊作とともに、東京社会科学研究所を設立し、所長に大塚金之助を、常務理事に田辺寿利を、所員に杉本栄一や高島善哉を招くなどした。その後、法哲学研究者として京城帝国大学法文学部教授や東京大学法学部教授を歴任する。京城帝国大学助教授であった1928年11月13日からの約3年半の間、政府の奨学金で欧米に留学、ドイツ、イギリス、フランス、アメリカと在留した。特にウィーンではハンス・ケルゼンの下で国家学を、フライブルクではエトムント・フッサールの下で現象学を学んでいる。また、ルートヴィヒ・フォン・ミーゼスが開いていたセミナー（研究会）にも参加した。アルフレッド・シュッツなどとの交流を持つ。当時、穂積重遠、牧野英一、田中耕太郎など法哲学（法理学）に精通した研究者はいたが、いずれも実定法研究者であり、法学部出身者で法哲学を専攻した者は極めて少なかった。そのため、尾高は日本の最初の本格的な法哲学専攻者と称される。多くの日本人が師事したハンス・ケルゼンとの親交は特に厚く、ケルゼンは尾高を最も高く評価していた。尾高はケルゼンがナチスによりドイツを追われた際には、同僚かつ同じくケルゼンにも師事した憲法学者の清宮四郎と共に、京城帝大に招聘しようと運動を試みたが、功を奏しなかった1947年に『国民主権と天皇制』に掲載された論文「国民主権と天皇制」において、ノモス主権論を提唱し、宮沢俊義と論争した（尾高・宮沢論争）が、ノモス主権論は憲法解釈の領域においては支持を得なかった。1952年には、パリで開催された第7回ユネスコ総会に日本政府代表として出席している。1956年に、歯の治療中にペニシリン注射でショック症状を起こし、都立駒込病院に入院後に死亡した。尾高の死がきっかけとなり、ペニシリンによる薬害はペニシリンショックとして社会問題化し、薬のショック死が認識されることになる。日本の薬害問題の最初期のものとしても有名である。